დაბეჭდილი მიკროსქემების დაფებზე საუბრისას, დამწყებები ხშირად ურევენ ერთმანეთში „PCB სქემებს“ და „PCB დიზაინის ფაილებს“, თუმცა სინამდვილეში ისინი სხვადასხვა რამეს გულისხმობენ. მათ შორის განსხვავებების გაგება PCB-ების წარმატებით წარმოების გასაღებია, ამიტომ იმისათვის, რომ დამწყებებმა ეს უკეთ შეძლონ, ეს სტატია გაანალიზებს PCB სქემებსა და PCB დიზაინს შორის არსებულ ძირითად განსხვავებებს.
რა არის PCB
სქემასა და დიზაინს შორის განსხვავების განხილვამდე, უნდა გვესმოდეს, რა არის PCB?
ძირითადად, ელექტრონულ მოწყობილობებში არის დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფები, რომლებსაც ასევე დაბეჭდილ მიკროსქემის დაფებს უწოდებენ. ძვირფასი ლითონისგან დამზადებული ეს მწვანე მიკროსქემის დაფა აკავშირებს მოწყობილობის ყველა ელექტრო კომპონენტს და საშუალებას აძლევს მას ნორმალურად იმუშაოს. დაბეჭდილი დაფის გარეშე ელექტრონული მოწყობილობა არ იმუშავებს.
PCB სქემა და PCB დიზაინი
PCB სქემა არის მარტივი ორგანზომილებიანი წრედის დიზაინი, რომელიც აჩვენებს სხვადასხვა კომპონენტებს შორის ფუნქციონალურობას და კავშირს. PCB დიზაინი სამგანზომილებიანი განლაგებაა და კომპონენტების პოზიცია მონიშნულია მას შემდეგ, რაც წრედის ნორმალური მუშაობა გარანტირებულია.
ამგვარად, PCB სქემა დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის დიზაინის პირველი ნაწილია. ეს არის გრაფიკული წარმოდგენა, რომელიც იყენებს შეთანხმებულ სიმბოლოებს წრედის კავშირების აღსაწერად, იქნება ეს წერილობითი თუ მონაცემთა სახით. ის ასევე მიუთითებს გამოსაყენებელ კომპონენტებზე და მათ მიერთების წესზე.
როგორც სახელიდან ჩანს, PCB სქემა წარმოადგენს გეგმასა და ნახაზს. ის არ მიუთითებს კომპონენტების კონკრეტულად განთავსების ადგილს. პირიქით, სქემა ასახავს, თუ როგორ მიაღწევს PCB საბოლოოდ კავშირს და წარმოადგენს დაგეგმვის პროცესის მნიშვნელოვან ნაწილს.
ნახაზის დასრულების შემდეგ, შემდეგი ნაბიჯი არის PCB-ის დიზაინი. დიზაინი არის PCB სქემატური დიაგრამის განლაგება ან ფიზიკური წარმოდგენა, მათ შორის სპილენძის კვალისა და ხვრელების განლაგება. PCB დიზაინი აჩვენებს ზემოაღნიშნული კომპონენტების მდებარეობას და მათ სპილენძთან კავშირს.
დაბეჭდილი ბეჭდვის დაფის დიზაინი მუშაობასთან დაკავშირებული ეტაპია. ინჟინრებმა დაბეჭდილი ბეჭდვის დაფის დიზაინის საფუძველზე შექმნეს რეალური კომპონენტები, რათა შეემოწმებინათ, სწორად მუშაობს თუ არა აღჭურვილობა. როგორც ადრე აღვნიშნეთ, ნებისმიერს უნდა შეეძლოს დაბეჭდილი ბეჭდვის დაფის სქემის გაგება, მაგრამ პროტოტიპის დათვალიერებით მისი ფუნქციის გაგება ადვილი არ არის.
ამ ორი ეტაპის დასრულების შემდეგ და PCB-ის მუშაობით კმაყოფილი დარჩებით, მისი მწარმოებლის მეშვეობით დანერგვა დაგჭირდებათ.
PCB სქემატური ელემენტები
ორს შორის განსხვავების დაახლოებით გააზრების შემდეგ, მოდით, უფრო ახლოს განვიხილოთ PCB სქემის ელემენტები. როგორც აღვნიშნეთ, ყველა შეერთება ჩანს, მაგრამ არსებობს რამდენიმე გაფრთხილება, რომელიც გასათვალისწინებელია:
იმისათვის, რომ კავშირები ნათლად დაინახონ, ისინი არ არის შექმნილი მასშტაბურად; PCB დიზაინში ისინი შეიძლება ერთმანეთთან ძალიან ახლოს იყვნენ.
ზოგიერთი კავშირი შეიძლება ერთმანეთს გადაკვეთდეს, რაც სინამდვილეში შეუძლებელია
ზოგიერთი ბმული შეიძლება განლაგების მოპირდაპირე მხარეს იყოს, ნიშნით, რომელიც მიუთითებს, რომ ისინი დაკავშირებულია.
ამ PCB „გეგმაში“ შეიძლება გამოყენებული იქნას ერთი, ორი ან თუნდაც რამდენიმე გვერდი, რათა აღიწეროს დიზაინში შეტანილი ყველა შინაარსი.
ბოლოს აღსანიშნავია, რომ უფრო რთული სქემების დაჯგუფება ფუნქციების მიხედვით შესაძლებელია წაკითხვადობის გასაუმჯობესებლად. კავშირების ამ გზით განლაგება შემდეგ ეტაპზე არ მოხდება და სქემები, როგორც წესი, არ ემთხვევა 3D მოდელის საბოლოო დიზაინს.
PCB დიზაინის ელემენტები
ახლა დროა, უფრო ღრმად ჩავუღრმავდეთ PCB დიზაინის ფაილის ელემენტებს. ამ ეტაპზე, ჩვენ წერილობითი ნახაზებიდან გადავედით ლამინატის ან კერამიკული მასალების გამოყენებით აგებულ ფიზიკურ წარმოდგენებზე. როდესაც განსაკუთრებით კომპაქტური სივრცეა საჭირო, ზოგიერთი უფრო რთული აპლიკაცია მოითხოვს მოქნილი PCB-ების გამოყენებას.
PCB დიზაინის ფაილის შინაარსი სქემატური ნაკადით შედგენილ გეგმას მიჰყვება, თუმცა, როგორც ადრე აღვნიშნეთ, ისინი გარეგნულად ძალიან განსხვავდებიან. ჩვენ განვიხილეთ PCB სქემები, მაგრამ რა განსხვავებები შეიძლება შეინიშნოს დიზაინის ფაილებში?
როდესაც ვსაუბრობთ PCB დიზაინის ფაილებზე, ვგულისხმობთ 3D მოდელს, რომელიც მოიცავს დაბეჭდილ მიკროსქემის დაფას და დიზაინის ფაილებს. ისინი შეიძლება იყოს ერთშრიანი ან მრავალშრიანი, თუმცა ყველაზე გავრცელებულია ორი ფენა. PCB სქემებსა და PCB დიზაინის ფაილებს შორის გარკვეული განსხვავებების შემჩნევა შეგვიძლია:
ყველა კომპონენტი სწორად არის განლაგებული და ზომისაა
თუ ორი წერტილი არ უნდა იყოს დაკავშირებული, ისინი უნდა გადაერთონ სხვა PCB ფენაზე, რათა თავიდან აიცილონ ერთმანეთის გადაკვეთა იმავე ფენაზე.
გარდა ამისა, როგორც მოკლედ ვისაუბრეთ, დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის დიზაინი უფრო მეტ ყურადღებას აქცევს ფაქტობრივ მუშაობას, რადგან ეს გარკვეულწილად საბოლოო პროდუქტის შემოწმების ფაზაა. ამ ეტაპზე, დიზაინის პრაქტიკულობა რეალურად უნდა მუშაობდეს და გათვალისწინებული უნდა იყოს დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის ფიზიკური მოთხოვნები. ზოგიერთი მათგანი მოიცავს:
როგორ უზრუნველყოფს კომპონენტების შორის მანძილი სითბოს საკმარის განაწილებას?
კონექტორები კიდეებზე
დენის და სითბოს საკითხებთან დაკავშირებით, რამდენად სქელი უნდა იყოს სხვადასხვა კვალი?
რადგან ფიზიკური შეზღუდვები და მოთხოვნები ნიშნავს, რომ დაბეჭდილი დაფის დიზაინის ფაილები, როგორც წესი, ძალიან განსხვავდება სქემაზე მოცემული დიზაინისგან, დიზაინის ფაილები მოიცავს ტრაფარეტული ბეჭდვის ფენას. აბრეშუმის ტრაფარეტის ფენა მიუთითებს ასოებზე, ციფრებსა და სიმბოლოებზე, რაც ინჟინრებს ეხმარება დაფის აწყობასა და გამოყენებაში.
ყველა კომპონენტის დაბეჭდილ მიკროსქემის დაფაზე აწყობის შემდეგ, მისი გეგმის მიხედვით მუშაობა აუცილებელია. თუ არა, ხელახლა უნდა დახაზოთ.
დასკვნაში
მიუხედავად იმისა, რომ PCB სქემები და PCB დიზაინის ფაილები ხშირად ერთმანეთშია არეული, სინამდვილეში, PCB სქემების დამზადება და PCB დიზაინი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის შექმნისას ორ ცალკეულ პროცესს გულისხმობს. PCB სქემატური დიაგრამა, რომელსაც შეუძლია პროცესის ნაკადის დახატვა, უნდა შეიქმნას PCB დიზაინის განხორციელებამდე და PCB დიზაინი PCB-ის მუშაობისა და მთლიანობის განსაზღვრის მნიშვნელოვანი ნაწილია.